[發(fā)明專利]分析高溫高壓鉆井環(huán)境下鉆桿接頭力學(xué)性能的實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811567493.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109406257B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程錦華;孫友宏;于永平;李冰;時元玲
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/18;G01N3/26
• 代理公司: 長春市吉利專利事務(wù)所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

1.分析高溫高壓鉆井環(huán)境下鉆桿接頭力學(xué)性能的實驗裝置，其特征在于，包括：實驗臺主體、第一加壓泵、第二加壓泵及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，

所述實驗臺主體包括高溫高壓釜、傳力軸、回轉(zhuǎn)馬達、定位蓋、軸承、移動平臺、加熱電阻、液壓缸、底座、第一碳化硅密封環(huán)、導(dǎo)向套、第二碳化硅密封環(huán)、第一夾具、鉆桿接頭及第二夾具，所述高溫高壓釜置于底座上，高溫高壓釜包括高溫高壓釜蓋及高溫高壓釜體，于高溫高壓釜外側(cè)包有加熱電阻；所述鉆桿接頭設(shè)置在高溫高壓釜的內(nèi)部并與高溫高壓釜同軸布置；所述第二夾具設(shè)置在高溫高壓釜底部中心位置，第二夾具用于固定鉆桿接頭；所述移動平臺位于高溫高壓釜上方；所述液壓缸安裝于底座上，液壓缸的活塞桿與移動平臺連接，通過液壓缸的活塞桿往復(fù)運動實現(xiàn)移動平臺的上升和下降；所述導(dǎo)向套設(shè)置在移動平臺的底部中心位置，導(dǎo)向套穿過高溫高壓釜蓋延伸至高溫高壓釜內(nèi)部，于導(dǎo)向套與高溫高壓釜蓋連接處設(shè)置有第二碳化硅密封環(huán)；所述回轉(zhuǎn)馬達通過定位蓋固定在移動平臺的臺面上，回轉(zhuǎn)馬達用于驅(qū)動傳力軸回轉(zhuǎn)；所述傳力軸依次穿過定位蓋、移動平臺及導(dǎo)向套延伸至高溫高壓釜內(nèi)部，且傳力軸與定位蓋、移動平臺通過軸承定位，傳力軸與移動平臺之間設(shè)置有第一碳化硅密封環(huán)；所述第一夾具與傳力軸的底部連接，第一夾具用于將鉆桿接頭上部夾緊；

所述第一加壓泵通過第一高壓管線與高溫高壓釜的內(nèi)部相連，第一加壓泵用于提供模擬深部地層鉆桿接頭工作時所承受的環(huán)空壓力；

所述第二加壓泵通過第二高壓管線與鉆桿接頭的內(nèi)部相連，第二加壓泵用于提供模擬深部地層鉆桿接頭工作時所承受的內(nèi)壓；

所述數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)包括第一壓力傳感器、溫度傳感器、位移傳感器、扭矩傳感器、數(shù)據(jù)處理中心、拉壓力傳感器及第二壓力傳感器，且第一壓力傳感器、溫度傳感器、位移傳感器、扭矩傳感器、拉壓力傳感器及第二壓力傳感器均與數(shù)據(jù)處理中心通信連接，所述第一壓力傳感器與高溫高壓釜內(nèi)部相連，第一壓力傳感器用于測量鉆桿接頭外部壓力；所述第二壓力傳感器與鉆桿接頭的內(nèi)部相連，第二壓力傳感器用于測量鉆桿接頭內(nèi)部壓力；所述溫度傳感器與高溫高壓釜內(nèi)部相連，溫度傳感器用于測量高溫高壓釜內(nèi)部的溫度；所述位移傳感器安裝在移動平臺上，位移傳感器用于測量移動平臺的位移量；所述拉壓力傳感器與液壓缸相連，拉壓力傳感器用于測量液壓缸所提供的軸向力；所述扭矩傳感器與回轉(zhuǎn)馬達相連，扭矩傳感器用于測量回轉(zhuǎn)馬達的扭矩。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析高溫高壓鉆井環(huán)境下鉆桿接頭力學(xué)性能的實驗裝置，其特征在于：所述加熱電阻外側(cè)包有保溫層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析高溫高壓鉆井環(huán)境下鉆桿接頭力學(xué)性能的實驗裝置，其特征在于：所述鉆桿接頭為異形鉆桿接頭，其公接頭遠螺紋端為實心圓柱，母接頭遠螺紋端為空心圓柱，母接頭遠螺紋端與第三碳化硅密封環(huán)配合密封形成鉆桿接頭內(nèi)部相對密封的空間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析高溫高壓鉆井環(huán)境下鉆桿接頭力學(xué)性能的實驗裝置，其特征在于：所述高溫高壓釜蓋與所述高溫高壓釜體采用光滑圓柱面配合，配合面處安裝有密封圈；高溫高壓釜蓋及高溫高壓釜體通過呈圓周均布的數(shù)個螺栓固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析高溫高壓鉆井環(huán)境下鉆桿接頭力學(xué)性能的實驗裝置，其特征在于：所述導(dǎo)向套與移動平臺焊為一體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析高溫高壓鉆井環(huán)境下鉆桿接頭力學(xué)性能的實驗裝置，其特征在于：所述定位蓋通過螺栓與移動平臺固定。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析高溫高壓鉆井環(huán)境下鉆桿接頭力學(xué)性能的實驗裝置，其特征在于：所述第一夾具及第二夾具均與鉆桿接頭適配。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析高溫高壓鉆井環(huán)境下鉆桿接頭力學(xué)性能的實驗裝置，其特征在于：所述高溫高壓釜體與底座焊為一體。